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【摘要】本文主要从大跨度预应力混凝土桥梁施工控制内容分析、桥梁结构的理论计算分析、大跨度预应力混凝土桥梁施工过程中的质量控制、大跨度预应力混凝土桥梁施工进行控制的重要性等方面进行了探讨。
【关键词】大跨度;预应力混凝土;桥梁施工控制技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
一、前言
随着我国人口的逐年递增,交通压力越来越大,大跨度预应力混凝土桥梁施工越来越受到企业及施工单位的重视,本文就该部分内容进行了探讨。
二、大跨度预应力混凝土桥梁施工控制内容分析
在整个大跨度预应力混凝土桥梁工程施工过程中,施工控制的内容主要涉及三个方面:
1.需要对混凝土桥梁结构变形进行合理控制
在大跨度预应力混凝土桥梁施工作业中,需对实际性的结构尺寸与设计性的结构尺寸进行对比,计算两者之间存在的偏差情况,并通过应用控制措施的方式,以确保偏差能够始终限定在允许范围内。
2.需要对混凝土桥梁结构应力进行合理控制。即在相关锚具以及张拉装置进入施工现场时,需要由专人对其质量性能进行严格的检查核对,同时也需要注意对压力表,以及千斤顶性能的控制。与此同时,在使用应力控制方法,对预应力钢材进行张拉处理的过程当中,应当严格按照钢材伸长值进行核对。
3.需要对混凝土桥梁结构稳定性进行合理控制,稳定性控制的对象包括局部及整体构件,通过对轴心受压计算公式的应用,对混凝土桥梁结构的安全稳定系数进行衡量,从而判定所对应结构稳定性水平。
在近年来经济社会发展水平不断提高的背景下,路桥建设在交通运输体系中所占据的重要地位进一步凸显。伴随着交通流量以及交通荷载作用力持续提高的因素影响,再加上各种自然性条件对桥梁项目的影响,使得整个桥梁工程的安全性备受挑战。特别是对于大跨度预应力混凝土桥梁而言,由于此类桥梁工程项目的施工过程相对复杂,施工工期较长,因此,为了最大限度的保障施工质量,就需对整个桥梁项目的施工过程进行必要的控制。本文针对此过程中所涉及到的相关问题做了以下详细分析。
三、桥梁结构的理论计算分析
桥梁结构的理论计算通常用有限元素法进行分析,主要是对各节段施工工况下的相应截面的应力、位移进行分析,作为监测和施工控制的依据。目前桥梁施工控制的结构计算方法主要包括:正装分析法、倒装分析法和无应力状态计算法。正装计算法能较好地模拟桥梁结构的实际施工历程,得到桥梁结构在各个施工阶段的位移和受力状态,同时,能较好地考虑结构的非线性问题和混凝土收缩、徐变等问题。对于大跨度预应力混凝土桥梁,首先必须进行正装计算。施工预拱度应按照桥梁结构实际施工加载顺序的逆过程(倒装计算法)来进行结构行为计算和予以确定。只有按照倒装计算出的桥梁结构各阶段中间状态去指导施工,才能使桥梁的成桥状态符合设计要求。
无应力状态法是以桥梁结构各构件的无应力长度和曲率不变为基础,将桥梁结构的成桥状态和施工各阶段的中间状态联系起来,这种方法特别适用于大跨度拱桥和悬索桥的施工控制。在进行有限元分析时,根据其结构特点建模。一般地说,大跨度预应力混凝土梁桥可按空间(平面)梁单元进行分析。在选用计算分析软件时,应考虑工程应用的方便,选用国内外有相当声誉的正版结构有限元分析软件包(如桥梁博士、ANSYS、COS-MOS、SUPSAP、GQJS等)进行计算与分析,这些软件有很好的前后处理功能。结构载荷应包括:混凝土自重、挂篮自重及钢筋、人员和设备的重量,挂篮移动各施工阶段的施工荷载,同时考虑二期恒载的重力;预应力索张拉力;温度荷载、风荷载及与结构的形成过程中有关的荷载,如混凝土的收缩徐变等。这些荷载能引起结构的附加变形和应力。一般而言,以正装计算结果作为应力监测的依据,以倒装计算结果作为预拱度控制的依据。
四、大跨度预应力混凝土桥梁施工过程中的质量控制
在施工过程中,加强各方面的管理对于保证整体施工质量具有重要意义,因此,从以下三个方面展开工作可以有效的进行施工过程的控制。
1.严格管理施工材料
施工材料的质量是影响整体工程质量的源头。在很多桥梁施工过程中,由于材料质量问题而导致的事故比比皆是,因此,对于施工材料的管理具有重要的意义。首先,要严格工程材料的招标工作,在招标时不仅要考虑材料的价格,更要看中材料的质量;其次,各个配件要配套,例如波纹管的大小、工作卡片的大小一定要与骨架钢筋相匹配。
2.严格施工程序管理
在施工过程中,要根据施工设计要求进行施工,按照施工顺序进行施工,不能省略某些步骤。例如,在预应力施工时,一定要根据要求进行钢筋骨架拉拔,其拉拔力既不能太大也不能过小。在混凝土浇筑时一定要根据设计规范开展工作,不能随意改变施工顺序,例如应该一次浇筑成型,防止裂缝出现。在桥梁的组装时一定要按照要求,例如螺母的大小,混凝土板的位置以及各个接口的焊接等。这些细节问题很大程度上影响着工程质量。
3.严格实施人员管理
人员问题一直是影响整体施工的重要因素,因此在施工过程中加强人员的管理对于保证施工质量具有重要意义。首先,要建立严格的施工监管机构,实行领导责任制,规范和管理施工人员的行为;其次,建立各种管理制度,对施工人员的施工行为进行明确规定,并且对出现问题的人员进行严肃处理;第三,对施工人员进行定时的培训,培训内容包括具体的施工技术,以及处理突发问题的能力等。通过加强人员管理,可以有效的较少由于人为因素而出现的工程质量问题。
五、大跨度预应力混凝土桥梁施工进行控制的重要性
1.保证桥梁工程的质量
对大跨度预应力混凝土桥梁施工进行控制的主要目的是保障桥梁工程的质量。桥梁质量保证主要通过加强施工过程的控制达到,大跨度预应力混凝土桥梁施工过程复杂,控制工作不到位很容易产生质量问题,对桥梁施工进行控制是桥梁工程质量的基础保障。
2.促进桥梁的安全使用
桥梁工程想要投入使用就必须具备较高的安全性。结构安全是桥梁质量的基本保障,对大跨度预应力混凝土桥梁进行施工控制可以有效地掌握桥梁结构的安全状况。在控制过程中一旦发现问题,结合设计方案及时采取应急措施,就可以有效地保证桥梁结构的安全。另外,对大跨度预应力混凝土桥梁进行施工控制還可以有效地保障桥梁的稳定性、可靠性以及行车的舒适性,因此,桥梁施工控制工作显得尤为重要。大跨度预应力混凝土桥梁其结构受力变形的主导因素是施工环境温度的变化。桥梁结构变形和附加的应力与温差成正比,温差越大,桥梁结构变形越严重,因此,建设者应该高度重视温度变化对桥梁结构产生的影响。另外,由于施工温度很难进行准确控制,温度测量应该选在温度变化较小的早晨进行。最后,测量的温度还应该综合考虑桥梁的残余温度以及季节性温差。施工监测中存在的误差 施工监测存在的误差对施工控制有直接影响,桥梁施工控制过程中,为了保障桥梁的施工质量,经常会使用相关仪器对施工状况进行监测。由于桥梁施工技术复杂,施工监测具有不确定性,导致监测数据存在较大误差。另外,监测仪器的安装以及监测人员的素质对监测数据的可靠性和稳定性也会产生较大影响。
六、结束语
加强对大跨度预应力混凝土桥梁施工技术的研究,可以更好的保证工程整体的质量,是非常具有现实意义的研究。
参考文献:
[1] 彭海辉.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].建筑施工.2013(3):166-168.
[2] 王朝.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].建筑施工.2012(3):16-18.
[3] 高洁.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].建筑施工.2013(6):66-69.
【关键词】大跨度;预应力混凝土;桥梁施工控制技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
一、前言
随着我国人口的逐年递增,交通压力越来越大,大跨度预应力混凝土桥梁施工越来越受到企业及施工单位的重视,本文就该部分内容进行了探讨。
二、大跨度预应力混凝土桥梁施工控制内容分析
在整个大跨度预应力混凝土桥梁工程施工过程中,施工控制的内容主要涉及三个方面:
1.需要对混凝土桥梁结构变形进行合理控制
在大跨度预应力混凝土桥梁施工作业中,需对实际性的结构尺寸与设计性的结构尺寸进行对比,计算两者之间存在的偏差情况,并通过应用控制措施的方式,以确保偏差能够始终限定在允许范围内。
2.需要对混凝土桥梁结构应力进行合理控制。即在相关锚具以及张拉装置进入施工现场时,需要由专人对其质量性能进行严格的检查核对,同时也需要注意对压力表,以及千斤顶性能的控制。与此同时,在使用应力控制方法,对预应力钢材进行张拉处理的过程当中,应当严格按照钢材伸长值进行核对。
3.需要对混凝土桥梁结构稳定性进行合理控制,稳定性控制的对象包括局部及整体构件,通过对轴心受压计算公式的应用,对混凝土桥梁结构的安全稳定系数进行衡量,从而判定所对应结构稳定性水平。
在近年来经济社会发展水平不断提高的背景下,路桥建设在交通运输体系中所占据的重要地位进一步凸显。伴随着交通流量以及交通荷载作用力持续提高的因素影响,再加上各种自然性条件对桥梁项目的影响,使得整个桥梁工程的安全性备受挑战。特别是对于大跨度预应力混凝土桥梁而言,由于此类桥梁工程项目的施工过程相对复杂,施工工期较长,因此,为了最大限度的保障施工质量,就需对整个桥梁项目的施工过程进行必要的控制。本文针对此过程中所涉及到的相关问题做了以下详细分析。
三、桥梁结构的理论计算分析
桥梁结构的理论计算通常用有限元素法进行分析,主要是对各节段施工工况下的相应截面的应力、位移进行分析,作为监测和施工控制的依据。目前桥梁施工控制的结构计算方法主要包括:正装分析法、倒装分析法和无应力状态计算法。正装计算法能较好地模拟桥梁结构的实际施工历程,得到桥梁结构在各个施工阶段的位移和受力状态,同时,能较好地考虑结构的非线性问题和混凝土收缩、徐变等问题。对于大跨度预应力混凝土桥梁,首先必须进行正装计算。施工预拱度应按照桥梁结构实际施工加载顺序的逆过程(倒装计算法)来进行结构行为计算和予以确定。只有按照倒装计算出的桥梁结构各阶段中间状态去指导施工,才能使桥梁的成桥状态符合设计要求。
无应力状态法是以桥梁结构各构件的无应力长度和曲率不变为基础,将桥梁结构的成桥状态和施工各阶段的中间状态联系起来,这种方法特别适用于大跨度拱桥和悬索桥的施工控制。在进行有限元分析时,根据其结构特点建模。一般地说,大跨度预应力混凝土梁桥可按空间(平面)梁单元进行分析。在选用计算分析软件时,应考虑工程应用的方便,选用国内外有相当声誉的正版结构有限元分析软件包(如桥梁博士、ANSYS、COS-MOS、SUPSAP、GQJS等)进行计算与分析,这些软件有很好的前后处理功能。结构载荷应包括:混凝土自重、挂篮自重及钢筋、人员和设备的重量,挂篮移动各施工阶段的施工荷载,同时考虑二期恒载的重力;预应力索张拉力;温度荷载、风荷载及与结构的形成过程中有关的荷载,如混凝土的收缩徐变等。这些荷载能引起结构的附加变形和应力。一般而言,以正装计算结果作为应力监测的依据,以倒装计算结果作为预拱度控制的依据。
四、大跨度预应力混凝土桥梁施工过程中的质量控制
在施工过程中,加强各方面的管理对于保证整体施工质量具有重要意义,因此,从以下三个方面展开工作可以有效的进行施工过程的控制。
1.严格管理施工材料
施工材料的质量是影响整体工程质量的源头。在很多桥梁施工过程中,由于材料质量问题而导致的事故比比皆是,因此,对于施工材料的管理具有重要的意义。首先,要严格工程材料的招标工作,在招标时不仅要考虑材料的价格,更要看中材料的质量;其次,各个配件要配套,例如波纹管的大小、工作卡片的大小一定要与骨架钢筋相匹配。
2.严格施工程序管理
在施工过程中,要根据施工设计要求进行施工,按照施工顺序进行施工,不能省略某些步骤。例如,在预应力施工时,一定要根据要求进行钢筋骨架拉拔,其拉拔力既不能太大也不能过小。在混凝土浇筑时一定要根据设计规范开展工作,不能随意改变施工顺序,例如应该一次浇筑成型,防止裂缝出现。在桥梁的组装时一定要按照要求,例如螺母的大小,混凝土板的位置以及各个接口的焊接等。这些细节问题很大程度上影响着工程质量。
3.严格实施人员管理
人员问题一直是影响整体施工的重要因素,因此在施工过程中加强人员的管理对于保证施工质量具有重要意义。首先,要建立严格的施工监管机构,实行领导责任制,规范和管理施工人员的行为;其次,建立各种管理制度,对施工人员的施工行为进行明确规定,并且对出现问题的人员进行严肃处理;第三,对施工人员进行定时的培训,培训内容包括具体的施工技术,以及处理突发问题的能力等。通过加强人员管理,可以有效的较少由于人为因素而出现的工程质量问题。
五、大跨度预应力混凝土桥梁施工进行控制的重要性
1.保证桥梁工程的质量
对大跨度预应力混凝土桥梁施工进行控制的主要目的是保障桥梁工程的质量。桥梁质量保证主要通过加强施工过程的控制达到,大跨度预应力混凝土桥梁施工过程复杂,控制工作不到位很容易产生质量问题,对桥梁施工进行控制是桥梁工程质量的基础保障。
2.促进桥梁的安全使用
桥梁工程想要投入使用就必须具备较高的安全性。结构安全是桥梁质量的基本保障,对大跨度预应力混凝土桥梁进行施工控制可以有效地掌握桥梁结构的安全状况。在控制过程中一旦发现问题,结合设计方案及时采取应急措施,就可以有效地保证桥梁结构的安全。另外,对大跨度预应力混凝土桥梁进行施工控制還可以有效地保障桥梁的稳定性、可靠性以及行车的舒适性,因此,桥梁施工控制工作显得尤为重要。大跨度预应力混凝土桥梁其结构受力变形的主导因素是施工环境温度的变化。桥梁结构变形和附加的应力与温差成正比,温差越大,桥梁结构变形越严重,因此,建设者应该高度重视温度变化对桥梁结构产生的影响。另外,由于施工温度很难进行准确控制,温度测量应该选在温度变化较小的早晨进行。最后,测量的温度还应该综合考虑桥梁的残余温度以及季节性温差。施工监测中存在的误差 施工监测存在的误差对施工控制有直接影响,桥梁施工控制过程中,为了保障桥梁的施工质量,经常会使用相关仪器对施工状况进行监测。由于桥梁施工技术复杂,施工监测具有不确定性,导致监测数据存在较大误差。另外,监测仪器的安装以及监测人员的素质对监测数据的可靠性和稳定性也会产生较大影响。
六、结束语
加强对大跨度预应力混凝土桥梁施工技术的研究,可以更好的保证工程整体的质量,是非常具有现实意义的研究。
参考文献:
[1] 彭海辉.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].建筑施工.2013(3):166-168.
[2] 王朝.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].建筑施工.2012(3):16-18.
[3] 高洁.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].建筑施工.2013(6):66-69.